涂抹硅基润滑剂是一种基本的工艺保护措施，旨在模具壁和粉末混合物之间形成微观界面。此应用充当关键屏障，可减少摩擦阻力，确保粉末在填充过程中均匀分布，并在压实后干净地脱模，而不会造成结构损坏。
核心要点：硅润滑剂的主要功能是管理磨蚀性粉末与钢模之间的机械相互作用。通过降低摩擦，它可以确保零件内部密度分布均匀，并防止在弹出过程中产生拉伸应力导致“生坯”（未烧结）压件开裂。
优化粉末力学和密度
要理解润滑的必要性，首先必须了解粉末在压力下的行为。润滑剂改变了压实过程的物理特性。
促进流动和找平
在施加压力之前，粉末必须填充模腔。硅膜可减少摩擦，使颗粒能够顺畅地流动和找平。
这可确保填充一致，这是获得均匀最终产品的先决条件。
减少侧向摩擦
在压制过程中，粉末颗粒不仅向下压缩；它们还会向外对模具壁施加力。这会产生侧向摩擦。
润滑剂可减轻这种阻力，防止颗粒在模具钢壁上“卡住”。
最小化密度梯度
当壁面摩擦力很大时，压力会随着深入模具而减小。这会导致密度梯度，即零件顶部致密但底部多孔。
通过促进均匀的压力传递，润滑剂可确保生坯的内部结构从顶部到底部都保持一致。
保护压件的完整性
粉末冶金中最危险的阶段通常是将压制好的零件从模具中取出。
防止弹出缺陷
将压实的零件推出模具会产生巨大的力。没有润滑，这种摩擦会在零件上产生拉伸应力。
这种应力是压制后立即导致生坯开裂和结构失效的主要原因。
保持边缘质量
压制样品的边缘尤其脆弱。弹出过程中高摩擦力会导致这些边缘磨损或碎裂。
硅层充当保护罩，确保样品在脱模时保持锐利、清晰的几何形状。
理解权衡：摩擦的代价
虽然润滑会增加一个工艺步骤，但未能控制摩擦会带来重大的下游风险，这些风险的代价远远超过了涂抹所需的时间。
对工具寿命的风险
摩擦不仅会损坏零件；它还会损坏模具。磨蚀性粉末反复压制在钢壁上会磨损精密表面。
使用硅喷雾剂可通过最大限度地减少磨蚀性磨损来延长这些昂贵的钢模的使用寿命。
“生坯强度”的脆弱性
至关重要的是要理解，“生坯”压件是易碎的。在烧结之前，它依靠机械互锁来获得强度。
弹出过程中任何对模具壁的拖拽都会产生剪切力，很容易克服这种微弱的初始结合，在零件进一步加工之前将其损坏。
为您的目标做出正确的选择
硅基润滑剂的使用同时解决了多个工程约束。
- 如果您的主要关注点是结构完整性：润滑剂对于防止在弹出阶段导致开裂和边缘碎裂的拉伸应力至关重要。
- 如果您的主要关注点是材料均匀性：侧向摩擦的减少允许均匀的压力传递，从而消除了零件内部的密度梯度。
- 如果您的主要关注点是资产管理：保护膜可显著减少金属模具表面的磨损，延长工具的使用寿命。
通过控制摩擦，您可以将剧烈的机械过程转变为可控、可重复的制造周期。
总结表：
| 功能 | 对压实的好处 | 对最终质量的影响 |
|---|---|---|
| 促进流动 | 确保颗粒平稳找平 | 实现一致的重量和填充 |
| 减少摩擦 | 最大限度地减少与壁面的侧向拖拽 | 防止密度梯度和孔隙率 |
| 弹出支撑 | 降低取出过程中的拉伸应力 | 消除边缘的裂纹和碎裂 |
| 工具保护 | 形成防磨蚀磨损的屏障 | 延长钢模的使用寿命 |
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参考文献
- A. B. Sanuddin, Azmah Hanim Mohamed Ariff. Fabrication of Al/Al2O3 FGM Rotating Disc. DOI: 10.15282/ijame.5.2012.8.0049
本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .
